[发明专利]钛合金与不锈钢的异种金属扩散焊方法

摘要

本发明公开了一种钛合金与不锈钢的异种金属扩散焊方法，属于异种金属焊接领域，主要包括如下步骤待焊表面清理，试样装配，采用扩散焊方法施焊。本发明提出的钛合金与不锈钢异种金属的焊接方法，特征在于钛合金与不锈钢之间采用铜、铌双过渡层，叠放顺序为钛合金‑铌箔‑铜箔‑不锈钢，通过调整扩散焊接温度、时间、压力等参数及中间层厚度，可在焊缝处形成固溶体过渡，从而阻止钛、铁元素相互扩散，避免脆性钛铁金属间化合物的形成。该方法所得焊缝具有塑性断裂的特征，抗拉强度高，无气孔及裂纹等优点。

主权项

一种钛合金与不锈钢的异种金属扩散焊方法，具体步骤如下：试样表面清理步骤：对钛合金与不锈钢待焊表面进行打磨并抛光，使其粗糙度Ra≤1.0μm；采用氢氟酸及硝酸的混合溶液，去除钛合金表面氧化膜；采用H2SO4溶液，去除铜箔表面氧化膜；将打磨后的试样、铜箔及铌箔放入丙酮中超声清洗10～15min，用酒精擦拭待焊表面，冷风吹干，得到清理后的钛合金、不锈钢、铜箔和铌箔；试样叠放步骤：将试样表面清理步骤的钛合金、不锈钢、铜箔和铌箔交替叠放；放置时，顺序为钛合金‑铌箔‑铜箔‑不锈钢或不锈钢‑铜箔‑铌箔‑钛合金；焊接步骤：将叠放好的试样置于真空热压炉上压头和下压头之间，需保持试样与压头间良好的轴向对中性，通过上压头对待焊试样施加预压力15～30MPa，卸压；真空热压炉抽真空至5×10‑1Pa以下；以5‑20℃/min的速率升温，将炉温升至一定温度后，进行初次保温保压，促进钛合金、不锈钢、铜箔和铌箔之间的界面接触；然后降低压力，升温至扩散焊接温度，进行二次保温保压；保温保压结束后，卸压，先缓冷，然后随炉冷却。